马鞍形屋盖风荷载研究

以某体育馆马鞍形屋盖为例,通过风洞模拟试验对马鞍形屋盖的风荷载规律和特性进行了研究,并且探讨了附属建筑对屋盖风荷载的影响。首先在风洞试验段中模拟了平均速度剖面为幂次律α=0.16的大气边界层气流,对缩尺比为1∶150的刚性测压模型进行了系统的风压分布试验,获得了在各种风向角下马鞍形屋盖时间平均脉动压力和瞬时脉动压力的分布规律,文中特别讨论了屋盖时间平均压力和瞬时脉动压力的特点和关系,对比了风洞试验直接获得的瞬时脉动压力和根据规范规定通过"阵风系数法"获得的相关结果之间的差别,指出了通过风洞模拟试验获得的瞬时脉动压力作为屋面(围护结构)风荷载设计依据的必要性。     

马鞍形壳

屋盖结构的种类很多,如梁板、桁架、拱、薄壳、折板、幕结构、网架、网壳、悬索和薄膜等,都可以用于屋盖。但采用哪种结构形式作为屋盖结构,能使建筑师和结构工程师双方都满意呢?我们认为:马鞍形壳可能是较为理想的一种屋盖形式。马鞍形壳是一种俗称,它的学名应该叫双曲抛物面壳。它是这样形成的:将一个凹形抛物线作母线,沿着一个凸形抛物线作导线(导     

鱼形屋盖结构风荷载特性的试验研究

以海南石梅湾游艇会所为工程背景,进行了刚性模型同步测压风洞试验,研究了单体建筑与两栋建筑有相互干扰影响时的鱼形屋盖屋面平均与脉动风压系数、屋盖局部体型系数以及屋盖整体升力系数分布特性,并进行了详细的对比分析研究.研究结果表明:屋盖表面主要呈现负风压(风吸力),在迎风屋檐气流分离较大,风压变化明显,出现较大的负风压系数;当来流顺沿尾部贯通的连廊吹来时,增强的气流对屋盖下表面产生向下的吸力,且这股吸力要大于上表面向上的吸力,屋盖上下表面风压叠加后使该处屋面呈现一定的正风压;干扰建筑的存在对屋面全风向局部体型系数和屋盖整体升力系数有一定的遮挡效应.所得结论对复杂体型屋盖结构的抗风设计具有参考价值.     

南京奥体中心体育场屋盖钢结构

南京奥体中心体育场为大跨度倾斜45°的一对斜放钢“弓”结构和平行设置的钢箱梁及其间支撑形成的马鞍形壳构成的组合空间屋盖钢结构体系。简要介绍了钢屋盖的设计及试验结果。     

首都博物馆新馆屋盖静力设计及模态分析

首都博物馆屋盖呈矩形空间钢网架结构,屋盖跨度大,结构体系新颖,形状不规则,外沿悬挑,所以屋盖结构的分析计算是关键。因此本文用ANSYS软件分析验算了屋盖结构的静力设计部分及模态部分。通过分析得出,屋盖结构属频率密集型结构,既属风敏感性结构,所以在设计时一定要考虑风荷载的动力作用,进行风振响应验算。     

浅谈预应力马鞍形屋面板的裂缝与控制

预应力马鞍形双曲面薄壳型屋面板,适用于一般工业和民用建筑的自防水屋盖,特别为跨度较大的工厂车间、大型仓库、会堂、剧院等建筑物的自防水屋盖所采用,马鞍形屋面板(以下简称为YMB)由于他的防水性能好,能节约材料、降低造价,具有较大的应用价值。YMB是先张法施工的预应力板,由于它的长度较长,面积较大(一块跨度为24m的YMB板一般在75m~2以上),一般不宜在构件预制厂制作,而采用现场制模浇捣。YMB有一定的先进性和特殊性,但施     

全开敞屋盖下表面风荷载特性

由于人们的需要,建筑物墙面开敞的状态时有发生,而全开敞状态是其极端状态,风荷载是其设计的重要控制性载荷。因此本文对全开敞屋盖进行了研究,主要研究了全开敞屋盖下表面的风荷载特性,以及不同高度下全开敞屋盖下表面的风荷载特性,并将其与全开敞屋盖上表面的风压系数进行对比,为设计提供依据。     

自锁式马鞍型金属屋面施工技术

东莞篮球中心钢结构屋盖采用车辐式结构,大屋盖直径约为160m,小屋盖为支撑于大屋盖直径30 m内环上的圆形平屋盖,外沿直径为42 m,呈马鞍形外环的异形空间曲面,施工技术复杂.屋面测量、屋面底板安装、屋面T型码支座安装、吊顶板安装等为关键施工工艺,屋面三维空间定位放线繁杂,屋面变形控制要求高.针对工程难点采取前期结构测...     

凉都体育中心体育馆屋盖CFD数值分析

采用计算流体力学软件Fluent得到凉都体育中心体育馆屋盖的风压力分布,进而得出体育馆屋盖的风压系数分布.对建筑间风遮挡效应进行了讨论,两体量相近的建筑物相邻时,下游建筑受到的风荷载往往更为不利.屋盖在风荷载作用下受向上的风吸力,屋盖不同位置的风压系数都不相同,且分布规律复杂,为简化设计计算过程,建议凉都体育馆屋盖体型系数可取为-0.9.     

大跨度柱形屋盖风荷载数值模拟研究

大跨钢结构屋盖具有柔性大、阻尼小的特点,为风敏感结构。CFD数值模拟方法是近年来发展起来的一种风荷载研究手段,本文基于Fluent软件平台,利用雷诺应力湍流模型(RSM)对某钢结构大跨钢结构屋盖进行了风场数值模拟研究,得出屋盖结构体型系数和风速分布,为结构设计人员确定屋盖结构表面风荷载时提供参考。     

椭圆形平面鞍形屋盖风压的数值模拟

现行<建筑结构荷载规范>并未给出椭圆形平面鞍形屋盖的风荷载体型系数,针对这个问题,基于数值风洞方法具有成本低,速度快,结果采集更为全面等显著优点,利用 CFD 知识,运用 FLUENT 软件,对椭圆形平面鞍形屋盖的平均风压力系数进行了数值模拟,重点讨论了风向角对数值模拟结果的影响,为合理确定椭圆形平面鞍形屋盖的平均风压...     

基于风洞可视化的环境性能建筑生形方法研究

响应环境的性能化建筑正构建起可持续的建筑未来。城市空间密度的激增带来了愈发严重的室外风热环境的不断恶化,应对这些问题需要建筑师从根本上去认识风这一复杂而又不可见的自然现象。文章介绍了基于定制化物理风洞的建筑生形研究方面的最新成果——在已搭建的适用于设计初期方案优化的小型物理风洞和实验室级大风洞基础上,进行了风环境可视化的定性和定量实验,以此作为建筑形体环境性能评价的依据;同时引入可动模型装置,利用Arduino平台和程序语言进行信号传输控制,选取“扭曲”的建筑形式进行风环境性能找形实验,得出一套系统化的、适用于建筑设计初期、以风环境性能为导向的建筑生形方法。     

住宅布局对城市风能利用影响的数值模拟研究

以某住宅建筑群室外风速场研究为例,通过建立室外风场的数学和物理模型,应用专业CFD软件FLUENT,综合分析住宅建筑群两种行列式和错列式布局形式的室外风速分布情况和风能利用潜力。研究表明,建筑布局对风能分布有很大影响,行列式布局的楼间风大于错列式,而错列式布局的楼顶风能优于行列式。使用数值模拟方法对优化建筑布局来优化室外风环境和提高城市风能利用率有着显著的指导作用。     

屋面风荷载及风致破坏机理

随着建筑科技和施工工艺的进步,大量形式新颖、质量轻、柔度大的大跨度屋面结构不断涌现,风荷载成为这类结构的重要荷载。本文通过综合大量风洞试验成果和灾后实地调查结果,研究了平屋面、坡屋面、弧状屋面、柱壳和球壳屋面等各种屋面形式的风压分布特征,给出了可供设计和研究参考的屋面风压系数,并对屋面风压分布及屋面结构的风致破坏机理作了较为详细的论述,得出对屋面抗风设计颇有指导意义的结论。     

鞍形索网玻璃采光屋面的应用与设计

结合一项实验工程对鞍形索网结构在玻璃采光屋面中的应用及其受力特性进行研究 ,同时对施工过程进行模拟分析。为鞍形索网体系在玻璃采光屋面中的应用和设计提供了建议。     

双拱大跨屋盖结构风载的数值模拟研究

双拱大跨度网架屋盖结构由于体表为复杂曲面,其风荷载的确定不能仅参考我国建筑结构荷载规范中对风荷载的相关规定,风荷载的确定需要借助于其他手段。CFD数值模拟风洞是近年来发展起来的一种风荷载研究手段,基于ANSYS-CFX 12流体动力学软件,利用雷诺应力（RSM）湍流模型对一双拱大跨度屋盖结构上平均风载体型系数进行数值模...     

复杂型体悬挑屋盖风荷载风洞试验与数值模拟

基于Fluent 6.1软件平台,将Realizablek-ε模型与非平衡壁面函数搭配使用,对位于海岛强台风地区的某海洋文化中心屋盖风压分布进行了计算流体动力学(CFD)数值模拟,同时也对该建筑进行了风洞试验。模拟结果与风洞试验数据的对比显示数值模拟可较准确地反映实际风压。风洞试验和数值模拟均显示悬挑屋盖受到了很大的吸力,对屋盖结构极为不利,对此问题采取在屋盖悬挑部分开洞的减压措施,以改善屋盖悬挑部分的受风特性。对开洞后的建筑进行了CFD建模与计算,结果表明在屋面前缘开洞可有效降低屋盖悬挑部分的最大风压和所受的竖向升力,大大改善屋盖结构的受力状态。     

大跨度可开合空间网架屋盖风致效应

大跨度屋盖结构作为风敏感性较强的结构,风荷载是其控制荷载之一,可开合屋盖由于外形和结构的多变性,其风致效应更为复杂.以某大跨度可开合空间网架屋盖结构为研究对象,利用刚性测压风洞试验实测了屋盖内外表面的风压系数,对比了开合状态下屋盖表面风压的分布特征.基于本征正交分解(POD)及瞬态动力有限元分析,得到屋面节点的位移响应...     

新广州火车站高速列车过站数值模拟研究

列车高速过站引发的气动效应问题,是新广州火车站风工程研究的专题之一。本文基于先进的CFD数值模拟仿真平台,采用"动网格"技术对列车高速过站进行数值模拟研究,一方面对压力波的传递对屋盖结构压力分布的影响进行定量评估,为结构设计提供参考和建议;另一方面,给出高速列车通过时站台区域风速的空间分布范围,结合风环境舒适性评估标准(其中包含危险性风速范围),从而给出站台区域人员活动的安全和舒适范围。     

山村低矮双坡屋面建筑风致响应比较研究

根据调查分析,建立单层双坡屋面建筑和两层双坡屋顶建筑的数值模型,模拟在主导风向下建筑风荷载的影响。通过与现有建筑结构规范的比较,得出了低矮房屋的风压分布系数的最大正负压系数,并指出屋顶负压区分布面积较大,为工程设计提